淺議鋼鐵企業(yè)廠區(qū)道路寬度的確定

李冬平

（中冶南方工程技術(shù)有限公司， 湖北 武漢 420223）

生產(chǎn)實(shí)踐·應(yīng)用技術(shù)

淺議鋼鐵企業(yè)廠區(qū)道路寬度的確定

李冬平

（中冶南方工程技術(shù)有限公司， 湖北 武漢 420223）

分析了影響鋼鐵企業(yè)廠區(qū)道路寬的因素，介紹了鋼鐵企業(yè)廠區(qū)道路寬度確定的傳統(tǒng)方法，給出了鋼鐵企業(yè)廠區(qū)道路寬度確定的新方法，并用實(shí)例驗(yàn)證了此方法可行。

鋼鐵企業(yè) 廠區(qū)道路 道路寬度

鋼鐵企業(yè)廠區(qū)道路（以下簡稱廠區(qū)道路）設(shè)計(jì)是總平面圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)中比較重要的一環(huán)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，現(xiàn)如今的鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模都向大型化發(fā)展。比如，2009年建成的曹妃甸，年產(chǎn)達(dá)1 000萬t，還有即將投產(chǎn)的湛江鋼鐵項(xiàng)目基地，以及即將開建的柳鋼防城港項(xiàng)目基地。作為總平面圖運(yùn)輸專業(yè)設(shè)計(jì)人員，在設(shè)計(jì)這些大型鋼鐵企業(yè)廠區(qū)道路時(shí)，如果還沿用傳統(tǒng)的鋼鐵廠道路設(shè)計(jì)方法，勢(shì)必得不到業(yè)主的認(rèn)可。比如，在一些鋼鐵廠的設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，業(yè)主要求非常細(xì)致，他們不再局限工藝的精細(xì)和先進(jìn)，還會(huì)抓住道路設(shè)計(jì)方面的問題，道路寬度設(shè)計(jì)也是他們關(guān)注的一個(gè)重要問題。筆者曾經(jīng)做了一個(gè)小型鋼鐵廠的可研項(xiàng)目，在給業(yè)主匯報(bào)可研方案的時(shí)候，業(yè)主一直追問，總平面圖中道路寬度是如何確定的，車道數(shù)是如何確定的，會(huì)不會(huì)出現(xiàn)交通擁堵等問題。

隨著工業(yè)工程設(shè)計(jì)市場(chǎng)的競爭越來越激烈，一個(gè)項(xiàng)目中任何一環(huán)都會(huì)被業(yè)主重視，廠區(qū)道路寬度的確定，是設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要指標(biāo)，不能按照傳統(tǒng)的方法，比如查規(guī)范、憑經(jīng)驗(yàn)來確定道路寬度，而是要找到一種科學(xué)可行的方法來設(shè)計(jì)道路的寬度。

1 影響廠區(qū)道路寬度的因素分析

影響廠區(qū)道路的因素很多，歸納起來有以下幾點(diǎn)：

1）企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模。對(duì)于一般的鋼鐵企業(yè)，需要的原材料、成品都需要通過各種運(yùn)輸來實(shí)現(xiàn)，其中道路運(yùn)輸占據(jù)很大的比重，企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模直接決定該廠區(qū)的道路寬度。生產(chǎn)規(guī)模大，運(yùn)輸原材料、成品的道路勢(shì)必就會(huì)寬。

2）廠區(qū)道路車流量。同一個(gè)企業(yè)來說，通過道路的車流量對(duì)道路寬度起著決定作用。尤其是高峰時(shí)車流量是設(shè)計(jì)道路寬度的重要依據(jù)。

3）載貨汽車類型。對(duì)同一條路，不同的汽車類型，所需要的車道寬度是不一樣的，大型車道寬度一般為3.75 m，小型車為3.50 m。所以一條道路上運(yùn)輸什么樣類型的汽車，對(duì)道路寬度影響較大。

4）貨物汽車行駛速度。貨物汽車行駛速度越快，對(duì)道路的占用范圍越大。

5）人流量。如果道路兩側(cè)設(shè)置人行道，道路寬度勢(shì)必要考慮行車對(duì)行人的安全距離問題。如果有些鋼鐵廠道路能做到人車分流，道路的寬度會(huì)適當(dāng)縮小。

綜上所述，影響廠區(qū)道路寬度的因素諸多，也很復(fù)雜，各因素之間相互聯(lián)系，密不可分。

2 確定廠區(qū)道路寬度的方法

2.1 傳統(tǒng)方法

在設(shè)計(jì)廠區(qū)道路時(shí)，總平面圖運(yùn)輸專業(yè)設(shè)計(jì)一般根據(jù)《鋼鐵企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)范》來確定廠區(qū)道路寬度，如表1所示[1]。

表1 廠內(nèi)道路路面寬度 m

這種方法具有局限性，單方面的根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模來確定道路寬度不太科學(xué)，得到的結(jié)論也不能很好地說服業(yè)主，另外企業(yè)規(guī)模對(duì)應(yīng)的道路寬度只是一個(gè)范圍值，并無對(duì)應(yīng)精確的道路寬度。

有鑒于此，筆者提出，對(duì)鋼鐵企業(yè)來說，廠區(qū)的道路寬度應(yīng)該分兩步來確定，首先根據(jù)鋼鐵廠生產(chǎn)規(guī)模、道路的車流量來確定設(shè)計(jì)道路的車道數(shù)，然后根據(jù)載貨企業(yè)類型、速度、人流量來確定設(shè)計(jì)道路的具體寬度。

2.2 新方法

2.2.1 道路車道數(shù)的確定

在設(shè)計(jì)廠區(qū)道路，確定車道數(shù)量時(shí)，筆者認(rèn)為根據(jù)貨流量來確定，可以先計(jì)算出一條車道的基本通過能力，再得出一條車道可通行能力。然后把貨流量換算車流量，通過車流量與道路通過能力（通過車流量）的比值來確定道路最終車道數(shù)。

2.2.1.1 一條車道基本通行能力（N0）

一條車道基本通過能力[2]是指在交通處于理想情況下，一條車道在單位時(shí)間內(nèi)能夠通過的最大交通量。

由式（1）、（2）可得式（3）

式中：N0為一條車道的基本通行能力，輛/h；ht為飽和連續(xù)車流的平均車頭時(shí)距，s，即最小車頭時(shí)距；v為行駛車速，km/h；hs為連續(xù)車流的車頭間距，m；l反為司機(jī)在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)車輛行駛的距離；l制為車輛制動(dòng)距離；t為司機(jī)反應(yīng)時(shí)間，s；φ為縱向附著系數(shù)；l安為車輛間安全距離，m；l車為車輛平均長度，m。

2.2.1.2 一條車道可通行能力（N1）

廠區(qū)道路一條車道可通行能力是指在實(shí)際的道路和交通條件下，單位時(shí)間內(nèi)通過一條車道上某一點(diǎn)的最大可能交通量。一條車道可通行能力是基本通行能力與各道路條件修正系數(shù)和交通條件修正系數(shù)的乘積。

式中：γ1為道路寬度修正系數(shù)；γ2為側(cè)向凈空的修正系數(shù)；γ3為縱坡度修正系數(shù)；γ4為視距不足的修正系數(shù)；γ5為沿途條件修正系數(shù)；φ1為車輛組成修正系數(shù)；φ2為交叉口影響修正系數(shù)；φ3為對(duì)向或超車修正系數(shù)；φ4為自行車影響修正系數(shù)；φ5為行人過街影響修正系數(shù)。

2.2.1.3 多條車道可通行能力

式中：Kn為各車道的折減系數(shù)。

2.2.1.4 道路車道數(shù)的確定

首先計(jì)算出設(shè)計(jì)道路單向車流量V，然后計(jì)算道路服務(wù)水平值λ，λ=V/N多，當(dāng)λ≤0.6時(shí)，表明該道路暢通無阻，服務(wù)水平為一級(jí)，當(dāng)0.6＞λ≤0.8，表明該道路車流穩(wěn)定，服務(wù)水平為二級(jí)，當(dāng)0.8＜λ≤1時(shí)，表明該道路車流飽和，服務(wù)水平為三級(jí)。一般來說設(shè)計(jì)時(shí)，可以選用二級(jí)服務(wù)水平，也可以根據(jù)業(yè)主的要求來選擇服務(wù)水平。確定道路服務(wù)水平λ后，道路的車道數(shù)就確定了。

2.2.2 設(shè)計(jì)道路寬度（W）的確定

確定了設(shè)計(jì)道路的車道數(shù)后，就要詳細(xì)計(jì)算出道路的具體寬度了。在設(shè)計(jì)鋼鐵廠道路時(shí)，按傳統(tǒng)方法查閱規(guī)范，一般情況來說，一車道一般為3.5～4.5 m，雙向兩車道為7、9、12 m。筆者認(rèn)為這種按規(guī)范選取道路寬度的方法有所不妥，當(dāng)我們得出一條道路的車道數(shù)后，要根據(jù)道路上行駛車輛的類型，來確定每條車道的寬度，比如大型貨車車道寬定為3.75 m，小型車定為3.5 m。然后考慮好路緣帶設(shè)施情況，綜合確定道路寬度。

式中：n為車道數(shù)；d為車道寬度，m；w為路緣帶寬度，m。

3 實(shí)例分析

某鋼鐵廠冷軋廠所需熱軋卷依靠汽車從熱軋廠運(yùn)輸過來。汽車采用18 m長鉸鏈車運(yùn)輸，車輛行駛速度為20 km/h，車道寬度按3.75 m考慮，熱軋卷運(yùn)輸量1 000萬t。確定熱軋廠到冷軋廠道路寬度。

首先確定一條車道的基本通行能力。由已知條件v=20 km/h，l安=2 m，l車=18 m，φ=0.44和式（3）可得

然后計(jì)算一條車道的通過能力，由已知條件γ1、γ2、γ3均取1.00，γ4取0.88，γ5取0.80，φ1取1.00，φ2取0.60，φ3取0.80，φ4、φ5取0.90和公式（4）可得：N1=686×1×1×1×0.88×0.8×1×0.6×0.8×0.9× 0.9≈188輛/h。

再計(jì)算多條車道的通過能力，由公式（5）可得：N2=N1（1+0.85）=188×1.85≈348輛/h。

熱軋廠到冷軋的貨物量為1 000萬t，每輛車每次載重為40 t，把貨流量換算成車流量為25萬輛，每天250 000/350=714輛，平均每小時(shí)89輛，每天可工作小時(shí)按8 h考慮?？紤]高峰小時(shí)車流量是平均小時(shí)車流量的1.5倍，則高峰小時(shí)車流量V=133輛。V＜N1，道路車道數(shù)選擇雙向兩車道滿足通過能力，且λ=V/N1=133/188≈0.71，道路服務(wù)水平為二級(jí)。

車道數(shù)n=2，車道寬度d取3.75 m，路緣寬度w取0.5 m。所以W=nd＋w＝2×3.75+1.5＝9 m，那么該道路設(shè)計(jì)寬度為9 m。

4 結(jié)語

廠區(qū)道路為鋼鐵企業(yè)內(nèi)部運(yùn)輸?shù)闹匾~帶，其寬度的確定是保證道路運(yùn)輸是否通暢，工程造價(jià)是否經(jīng)濟(jì)的前提。本文就就廠區(qū)道路寬度確定給出了一些簡單的方法，為廠區(qū)道路設(shè)計(jì)者提供一些借鑒。

[1] 中冶南方工程技術(shù)有限公司.鋼鐵企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50603-2010[S].北京：人民計(jì)劃出版社，2011：124.

[2] 徐吉謙，陳學(xué)武.交通工程總論[M].北京：人民交通出版社，2008：188-191.

（編輯：苗運(yùn)平）

Discussion on the Determination of the Road Width in Iron and Steel Enterprise

Li Dongping
（WISDRI Engineering&Research Incorporation Limited,Wuhan Hubei 420223）

This paper analyzes the influence factors of wide road in factories of iron and steel enterprises,introduces the traditional method of road width determination in factories of the iron and steel enterprises,presents a new method to determine the road width in factories of iron and steel enterprises,and this method is validated by examples.

iron and steel enterprise,road in factories,road width

TU27

A

1672-1152（2017）01-0086-03

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.01.34

2016-11-23

李冬平（1981—），男，湖北廣水人，2010年9月畢業(yè)西南交通大學(xué)，碩士研究生，工程師，現(xiàn)在中冶南方工程技術(shù)有限公司工作，從事總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)工作。